[发明专利]密封锥面衔铁双线圈双稳态电磁机构

说明书

本发明提供了一种密封锥面衔铁双线圈双稳态电磁机构，该电磁机构采用锥面衔铁作为核心结构，既增大了初始输出力，又增大了吸合侧保持力；采用双线圈串联结构，在吸合过程中，下面的线圈起到抵消下部永磁磁通的作用，上面的线圈起到增大上部永磁磁通的作用，在释放过程中，上面的线圈起到抵消上部永磁磁通的作用，下面的线圈起到增大下部永磁磁通的作用。本发明克服了传统电磁阀控制存在的行程短、单稳态保持、功耗大等缺点，具有体积小、输出力与保持力大、双稳态、永磁回路保持、节能等优点。

技术领域

本发明涉及的是电磁阀应用领域，具体是一种衔铁密封型双稳态电磁机构设计。

背景技术

随着中国经济的高速发展，电磁阀作为自动化仪表的一种执行器，近年来用量急剧上升，被广泛用于机械、石油化工、电力及国防科研等各领域行业。目前，市场上大多采用液压式阀门控制，行程短，单稳态保持，功耗高，需要一直通电，不节能。

针对以上存在的问题，提供一种永磁式双稳态电磁机构，增大行程及输出力，采用正反向脉冲驱动，管道简单，成本低，体积小，可拓展性强，成为现在市场的极大需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种密封锥面衔铁双线圈双稳态电磁机构，具体而言，本发明提供了以下的技术方案：

一种密封锥面衔铁双线圈双稳态电磁机构，所述电磁机构包括衔铁(a1)，一个或多个永磁体(a2)，套筒(a3)，外壳(a4)，上轭铁(a5)，静铁芯(a6)，线圈一(a7)，线圈二(a8)，线圈骨架(a9)；

其中所述永磁体(a2)为扇形结构，永磁体(a2)位于线圈骨架(a9)的中间层，套筒(a3)的底面与静铁芯(a6)的上平面接触；

所述衔铁(a1)为可动部件，密封在套筒(a3)内；

所述衔铁(a1)、外壳(a4)、上轭铁(a5)、静铁芯(a6)为导磁材料，套筒(a3)与线圈骨架(a9)为非导磁材料。

优选地，所述衔铁(a1)为直动式结构，其上端面采用锥面结构，增大正对面积，减小磁间隙，下端面为平面。

优选地，所述静铁芯(a6)的外形结构为圆柱形，固定在外壳(a4)上。

优选地，所述套筒(a3)为壁厚一定、底端封闭的圆筒形。

优选地，所述永磁体(a2)采用扇形结构，所述线圈骨架(a9)的中间层为线圈骨架(a9)的中间偏上位置，充磁方向为径向充磁。永磁体(a2)为衔铁(a1)提供保持力。

优选地，在所述永磁体(a2)的上部和下部的线圈骨架(a9)上分别缠绕线圈一(a7)和线圈二(a8)，线圈一(a7)和线圈二(a8)采用串联方式。

优选地，所述衔铁(a1)下端闭合，处于释放位置，衔铁(a1)的下端面与静铁芯(a6)形成工作气隙1；

线圈一(a7)、线圈二(a8)缠绕在线圈骨架(a9)上，衔铁(a1)的锥面与上轭铁(a5)上极面形成工作气隙2；

永磁体(a2)内侧面与衔铁(a1)外侧面形成非工作气隙3。

更为优选地，在所述电磁机构中，线圈一(a7)、线圈二(a8)不加电流的永磁磁路磁通具有两条闭合磁路，磁路1：永磁体的N极——非工作气隙3——衔铁(a1)的下半部——工作气隙1——静铁芯(a6)——外壳(a4)底部——外壳(a4)的下半部——永磁体的S极；磁路2：永磁体的N极——非工作气隙3——衔铁(a1)的上半部——工作气隙2——上轭铁(a5)——外壳(a4)上半部——永磁体的S极。